Сталевий каркас промислового будинку: Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни "Металеві конструкції", страница 27

    6.3. Підбір перерізів стержнів

    Перш ніж підбирати поперечні перерізи стержнів,  необхідно визначити сталь, з якої повинна бути виготовлена ферма. У нормах[2, табл.50*]наведені групи конструкцій і рекомендовані марки сталей для них. Ферми виробничих будівель  в більшості працюють на статичне навантаження і тому для стержнів приймають  сталь за рекомендаціями другої групи. При зусиллях у стержнях до 1000 кН доцільно приймати сталі з розрахунковим  опором  у межах 210 ... 240 МПа за межею текучості. Якщо зусилля перевищують 1000 кН, рекомендують сталі з s_т =(270...390)МПа. Сталі підвищеної  міцності доцільно приймати для поясів ферм, решітку  виконують з маловуглецевих сталей. Сталь для фасонок усіх ферм  і  для ферм, які працюють на динамічне навантаження, а також які перекривають прогони громадських і видовищних  будівель, приймають за рекомендаціями першої групи.

    Вибравши марку сталі, підбирають поперечний переріз  стержнів, заздалегідь призначивши товщину фасонки за розміром найбільшого зусилля в стержнях решітки (табл.6.1).

    Таблиця 6.1. 

    Статичний аналіз зусиль показує, що найбільше зусилля виникає в опорних розкосах, і товщину фасонки приймають  за величиною цього зусилля. Товщина фасонки приймається однаковою для всіх вузлів та прокладок ферми.

З метою укомплектувати сортамент металу і встановити необ-хідний асортимент профілей визначають потрібні площі  перерізів для всіх стержнів ферми. Потім, підібравши переріз, формують їх із п'яти-восьми різноманітних калібрів профілю: шість  для  ферм прогоном 24...30 м, вісім - для прогону 36 м.  Для ферм прогоном до 30м для зменшення трудомісткості виготовлення пояси звичайно приймають постійного перерізу по всій довжині, прийнявши його по найбільшому зусиллю. Для ферм прогоном 36 м змінюють переріз у відправочній марці. В кутикових фермах змінювати переріз доцільно за рахунок ширини полиці, трубчастих -  за рахунок діаметру, залишивши товщину полиці і стінки однаковими.

    Стержні, які складаються з двох кутиків або швеллерів, з'єднаних між собою прокладками, розраховують як суцільні, що забез-печується встановленими відстанями між прокладками. Для  стиснутих стержнів  l_пр £ 40i, розтягнутих l_пр £ 80i , де i -  радіус інерції одного кутика або швеллера відносно осі,  паралельній площині прокладки.

 З метою забезпечення спільної роботи  кутиків  або швелерів у стержні  кількість  прокладок  по  довжині  стержня встановлюють за розрахунком, але не менше двох, навіть якщо  за розрахунком необхідна одна. Прокладки виконують шириною 50-60 мм, товщина повинна дорівнювати товщині фасонки. За межі стержнів прокладки виступають на 15-20 мм.

     Переріз стержнів звичайно підбирають, починаючи з найбільш навантаженого стиснутого стержня поясу послідовним  наближенням площі перерізу до величини потрібної несучої здатності:

А_потр = N_i /(jR_yg_c)

де N_i -  зусилля у стержні і; R_y - розрахунковий опір;

    g_с - коефіцієнт умов роботи;

    j  - коефіцієнт поздовжнього згину.

    При доборі поясів можна попередньо прийняти j  = 0.5...0.6 при N_i=500...1000 кН; j=0.6...0.7 при N>1000кН. Отримавши необхідну площу  перерізу, ділять її на два і добирають  кутик за сортаментом, виходячи з отриманої площі  А_L =  A_i,потр/2. При цьому доцільно з декількох приблизно однакових значень площ перерізу приймати кутики з меншою товщиною, але з більшими розмірами полиць. Наприклад, при  А_L =10.72 см² можна вибрати L70x8, А_L=10.7см², і=2,13 см; L 80x7, A_L=10.8 см², i = 2,45 см; L90x6, A_L= 10,6 см², i=    =2.78 см. З цих трьох кутиків рекомендується кутик L90x6, бо він більш стійкий у порівнянні з іншими, що видно з радіуса інерції  i = 2.78 см.